工程材料与机械制造基础复习题(参考)

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1、《机械制造基础》复习题1.什么叫材料的塑性？塑性有哪两个指标，如何用公式表示？试述塑性的两个作用。答：塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起断裂的性能。指标：伸长率δ和断面收缩率Ψ。公式表示δ=(L1-L0)/L0*100%Ψ=(F0-F1)/F0*100%式中L0—试样原始长度L1—试样拉断后的长度F0—试样原始横截面积F1试样拉断后的横截面积作用：1、方便加工2、提高材料的可靠性2．说明下列力学性能指标的名称、单位、含义：。分别指出哪些指标是动载下的力学性能，哪些是静载下的力学性能。答：δ

2、b抗拉强度，单位MPa，指金属材料拉断前所能承受的最大应力。δs屈服极限单位MPa，指出现明显塑性变形时的应力。δ0.2条件屈服强度单位MPa，指试样产生0.2%残余塑性变形时的应力值。δ-1疲劳强度单位MPa，指最大应变力δmax低于某一值时，曲线与横坐标平行，表示循环周次N可以达到无穷大，而试样仍不发生疲劳断裂时的交变应力值。δ伸长率单位：无δ=（L1-L0/L0）*100%式中L1指试样拉断后的长度L0指试样原始长度ak冲击韧性单位J/cm2指金属材料在冲击载荷作用下，抵抗断裂的能力。动载荷下的力学性

3、能：δ-1，ak静载荷下的力学性能：δb,δs,δ0.2,δ3.从压头的材料、形状、载荷大小、硬度值计算方法、应用等方面简要说明布氏硬度、洛氏硬度、微氏硬度三种测量硬度的方法的特点。答：布氏硬度：压头材料：淬火钢球或硬质合金球、形状：球形、载荷大小：3000kgf、硬度值计算方法：载荷除以压痕表面积的值、应用：铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛坯材料。洛氏硬度：压头材料：顶角为120°的金刚石圆锥压头、形状：圆锥形、载荷大小：75kg或150kg、硬度值计算方法：HRC=130-k/0.002、应用：淬火钢、

4、调质钢等成品件。维氏硬度：压头材料：锥面夹角为136°的金刚石四棱锥体压头、形状：四棱锥体、载荷大小：一定载荷、硬度值计算方法：载荷除以压痕表面积的值、应用：从极软到极硬的薄片金属材料、表面淬硬层、渗碳层等。4.画出纯铁从液态冷却下来的冷却曲线，分别指出纯铁冷却到室温时发生哪些转变？哪个转变是体积增大的，为什么？答：在1394°C时，δ-Fe转变为γ-Fe,在912°C时，γ-Fe转变为α-Fe。γ-Fe转变为α-Fe时体积增大，因为γ-Fe是面心立方晶格，α-Fe是体心立方晶格，当面心立方晶格转变为体心立

5、方晶格时，由于致密度减小而使体积膨胀。5.什么叫过冷和过冷度，说明过冷度的大小对金属结晶的影响。如何在结晶过程中细化晶粒？答:过冷指液态金属冷却到理论结晶温度下才开始结晶的现象。过冷度指理论结晶温度（T0）与实际结晶温度（Tn）的差。过冷度越大，晶粒越小。如何细化晶粒：1、在铸造生产中采用变质处理2、对于固态金属，可以用热处理或压力加工的方法。6.常见的金属晶格类型有哪几种？奥氏体和淬火获得的马氏体中的铁是什么晶格类型？答：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。面心立方晶格。7.按晶体结构的基本属性分，

6、固态合金中的相分为哪两大类？分别在合金中起什么强化作用。指出珠光体中的两个强化相分别是什么，各属于哪种？答：固溶体，金属化合物。分别起固溶强化和弥散强化。珠光体中的两个强化相分别指F和Fe3C,各属于固溶强化和弥散强化。8.简述共晶体和共析体的异同，指出它们分别发生在钢还是铸铁的冷却过程中。答：共同点：都是在恒温下产生的。不同点：共晶体是在液相下生成的晶体，共析体是在固相下生成的晶体。共晶体发生在铸铁的冷却过程中，共析体发生在钢的冷却过程中。9.阐述钢中的含碳量对钢的力学性能（硬度、抗拉强度、塑性）是如何影

7、响的。答：钢中的含碳量越高，硬度越大，塑性越差，当Wc≤0．9% 时，随着含碳量的增加，钢的强度增加；当Wc＞0.9%时，随着含碳量的增加，钢的强度降低。10.简述45钢和T10钢的结晶过程，指出室温下的组织分别是什么。答：45钢室温下的组织为铁素体和珠光体，T10钢室温下的组织为珠光体和二次网状渗碳体。11.什么叫马氏体转变，简述马氏体转变的特点。答：如果将奥氏体以极大的冷却速度快速冷到Ms以下，使其冷却曲线不与C曲线相遇，称为马氏体转变。特点：1、发生马氏体型转变时，过冷度极大，转变温度很低奥氏体只能进

8、行非扩散性相变。2、奥氏体向马氏体转变无孕育期。3、马氏体形成速度极快，接近声速。4、奥氏体转变成马氏体后，钢件形成很大的的内应力。5、奥氏体转变为马氏体具有不彻底性。12.钢的表面淬火和表面渗碳分别使用什么原理、方法和手段使钢的表面获得高硬度，而心部保持高韧性的？答：钢的表面淬火：它是将工件表面进行快速加热，使其奥氏体化并快速冷却获得表层一定深度的马氏体组织，而心部组织保持不变。钢的表面渗碳：向钢的表层渗入活性